ITU-T P 911 SPANISH-1998 Subjective audiovisual quality assessment methods for multimedia applications《多媒体应用的主观视听质量的评估方法 系列P 电话传输质量 电话设备 本地线路网络 多媒体业务的视听质量 12号研究组 27pp》.pdf

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1、UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONESUIT-TP.911SECTOR DE NORMALIZACINDE LAS TELECOMUNICACIONESDE LA UIT(12/98)SERIE P: CALIDAD DE TRANSMISIN TELEFNICA,INSTALACIONES TELEFNICAS Y REDES LOCALESCalidad audiovisual en servicios multimediosMtodos de evaluacin subjetiva de la calidadaudiovisual para ap

2、licaciones multimediosRecomendacin UIT-T P.911(Anteriormente Recomendaciones del CCITT)RECOMENDACIONES UIT-T DE LA SERIE PCALIDAD DE TRANSMISIN TELEFNICA, INSTALACIONES TELEFNICAS Y REDES LOCALESPara ms informacin, vase la Lista de Recomendaciones del UIT-T.Vocabulario y efectos de los parmetros de

3、transmisin sobre la opinin de losclientesSerie P.10Lneas y aparatos de abonado Serie P.30P.300Patrones de transmisin Serie P.40Aparatos para mediciones objetivas Serie P.50P.500Medidas electroacsticas objetivas Serie P.60Medidas relativas a la sonoridad vocal Serie P.70Mtodos de evaluacin objetiva y

4、 subjetiva de la calidad Serie P.80P.800Calidad audiovisual en servicios multimedios Serie P.900Recomendacin P.911 (12/98) iRECOMENDACIN UIT-T P.911MTODOS DE EVALUACIN SUBJETIVA DE LA CALIDAD AUDIOVISUALPARA APLICACIONES MULTIMEDIOSResumenLa presente Recomendacin describe mtodos de evaluacin subjeti

5、va no interactivos para evaluar lacalidad audiovisual global en un sentido para aplicaciones multimedios como videoconferencia,aplicaciones de almacenamiento con recuperacin, aplicaciones de telemedicina, etc. Estos mtodosse pueden utilizar con diversos fines, por ejemplo, la seleccin de algoritmos,

6、 la clasificacin de lasprestaciones de sistemas audiovisuales y la evaluacin del nivel de calidad durante una conexinaudiovisual, sin que esta relacin de objetivos sea exhaustiva. Cuando se evalen aspectosinteractivos se utilizarn los mtodos de prueba conversacionales descritos en laRecomendacin P.9

7、20. La presente Recomendacin tambin destaca las caractersticas de lassecuencias fuente a utilizar, como duracin, tipo de contenido, nmero de secuencias, etc.Finalmente, aporta indicaciones sobre la relacin entre la calidad de audio, de vdeo y audiovisual,derivadas de los resultados de las pruebas ll

8、evadas a cabo de forma independiente en diferenteslaboratorios.OrgenesLa Recomendacin UIT-T P.911 ha sido preparada por la Comisin de Estudio 12 (1997-2000) delUIT-T y fue aprobada por el procedimiento de la Resolucin N. 1 de la CMNT el 3 de diciembrede 1998.Recomendacin P.911 (12/98)iiPREFACIOLa UI

9、T (Unin Internacional de Telecomunicaciones) es el organismo especializado de las Naciones Unidasen el campo de las telecomunicaciones. El UIT-T (Sector de Normalizacin de las Telecomunicaciones de laUIT) es un rgano permanente de la UIT. Este rgano estudia los aspectos tcnicos, de explotacin ytarif

10、arios y publica Recomendaciones sobre los mismos, con miras a la normalizacin de lastelecomunicaciones en el plano mundial.La Conferencia Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (CMNT), que se celebra cada cuatroaos, establece los temas que han de estudiar las Comisiones de Estudio del UIT

11、-T, que a su vez producenRecomendaciones sobre dichos temas.La aprobacin de Recomendaciones por los Miembros del UIT-T es el objeto del procedimiento establecidoen la Resolucin N. 1 de la CMNT.En ciertos sectores de la tecnologa de la informacin que corresponden a la esfera de competencia delUIT-T,

12、se preparan las normas necesarias en colaboracin con la ISO y la CEI.NOTAEn esta Recomendacin, la expresin empresa de explotacin reconocida (EER) designa a toda persona,compaa, empresa u organizacin gubernamental que explote un servicio de correspondencia pblica. Lostrminos Administracin, EER y corr

13、espondencia pblica estn definidos en la Constitucin de la UIT(Ginebra, 1992).PROPIEDAD INTELECTUALLa UIT seala a la atencin la posibilidad de que la utilizacin o aplicacin de la presente Recomendacinsuponga el empleo de un derecho de propiedad intelectual reivindicado. La UIT no adopta ninguna posic

14、inen cuanto a la demostracin, validez o aplicabilidad de los derechos de propiedad intelectual reivindicados,ya sea por los miembros de la UIT o por terceros ajenos al proceso de elaboracin de Recomendaciones.En la fecha de aprobacin de la presente Recomendacin, la UIT no ha recibido notificacin de

15、propiedadintelectual, protegida por patente, que puede ser necesaria para aplicar esta Recomendacin. Sin embargo,debe sealarse a los usuarios que puede que esta informacin no se encuentre totalmente actualizada alrespecto, por lo que se les insta encarecidamente a consultar la base de datos sobre pa

16、tentes de la TSB. UIT 1999Es propiedad. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse o utilizarse, de ninguna forma o porningn medio, sea ste electrnico o mecnico, de fotocopia o de microfilm, sin previa autorizacin escritapor parte de la UIT.Recomendacin P.911 (12/98) iiiNDICEPgina1 Alcance.

17、 12 Referencias . 13 Trminos y definiciones . 24 Abreviaturas . 35 Seal fuente 46 Mtodos de prueba y diseo experimental. 56.1 ndices por categoras absolutas (ACR, absolute category rating) 56.2 ndices por categoras de degradacin (DCR, degradation category rating). 76.3 Mtodo de comparacin por pares

18、(PC, pair comparison) 76.4 Evaluacin continua de estmulo nico de la calidad (SSCQE) 86.5 Comparacin de los mtodos . 96.6 Condiciones de referencia 96.7 Diseo experimental. 97 Procedimientos de evaluacin 107.1 Condiciones de observacin y de escucha 107.2 Sistema de procesamiento y reproduccin . 117.3

19、 Participantes . 127.4 Instrucciones a los participantes y sesin de instruccin . 128 Anlisis estadstico y notificacin de los resultados 12Anexo A Detalles relacionados con la caracterizacin de las secuencias de prueba 13Anexo B Clases de vdeo y audio y sus atributos. 14B.1 Clases de vdeo y sus atrib

20、utos. 14B.2 Clases de audio y sus atributos. 15Anexo C Consideraciones sobre la relacin entre calidad de audio, de vdeo y audiovisual 17Apndice I Secuencias audiovisuales de prueba. 18Apndice II Instrucciones para las pruebas audiovisuales 19II.1 ACR 19II.2 DCR 19II.3 PC . 20Apndice III Bibliografa

21、20Recomendacin P.911 (12/98) 1Recomendacin P.911MTODOS DE EVALUACIN SUBJETIVA DE LA CALIDAD AUDIOVISUALPARA APLICACIONES MULTIMEDIOS(Ginebra, 1998)1 AlcanceEsta Recomendacin tiene por objeto definir mtodos de evaluacin subjetiva no interactivos paradeterminar la calidad audiovisual global en un sent

22、ido para las velocidades binarias especificadas enclases TV 3, MM 4, MM 5 y MM 6, como se indica en los cuadros B.2 y B.4, para aplicaciones talescomo videoconferencia, almacenamiento con recuperacin, telemedicina, etc. Los mtodos se puedenutilizar con diversos fines, por ejemplo, la seleccin de alg

23、oritmos, la clasificacin de la calidad defuncionamiento de sistemas audiovisuales y la evaluacin del nivel de calidad durante una conexinaudiovisual, sin que esta relacin de objetivos sea exhaustiva. Cuando se evalen aspectosinteractivos se utilizar la Recomendacin P.920.2 ReferenciasLas siguientes

24、Recomendaciones del UIT-T y otras referencias contienen disposiciones que,mediante su referencia en este texto, constituyen disposiciones de la presente Recomendacin. Alefectuar esta publicacin, estaban en vigor las ediciones indicadas. Todas las Recomendaciones yotras referencias son objeto de revi

25、siones por lo que se preconiza que los usuarios de estaRecomendacin investiguen la posibilidad de aplicar las ediciones ms recientes de lasRecomendaciones y otras referencias citadas a continuacin. Se publica peridicamente una lista delas Recomendaciones UIT-T actualmente vigentes.1 Recomendacin UIT

26、-T P.930 (1996), Principios de un sistema de degradaciones dereferencia para vdeo.2 Recomendacin UIT-T P.920 (1996), Mtodos de prueba interactivos para comunicacionesaudiovisuales.3 Recomendacin UIT-R BT.601-5 (1995), Parmetros de codificacin de televisin digitalpara estudios con formatos de imagen

27、normal 4:3 y de pantalla ancha 16:9.4 Recomendacin UIT-R BT.500-8 (1998), Metodologa para la evaluacin subjetiva de lacalidad de las imgenes de televisin.5 Publicacin 60268-13 de la CEI/TR 3 (1998), Sound system equipment Part 13: Listeningtests on loudspeakers.6 Recomendacin UIT-T P.800 (1996), Mto

28、dos de determinacin subjetiva de la calidad detransmisin.7 Recomendacin UIT-R BT.814-1 (1993), Especificaciones y procedimientos de ajuste paraestablecer el brillo y el contraste en las pantallas.8 Recomendacin UIT-R BT.1128-2 (1997), Evaluacin subjetiva de los sistemas detelevisin convencional.9 Re

29、comendacin CCITT J.61 (1990), Calidad de transmisin de los circuitos de televisindiseados para ser utilizados en conexiones internacionales.Recomendacin P.911 (12/98)210 Recomendacin UIT-T P.810 (1996), Aparato de referencia para ruido modulado.11 Recomendacin UIT-T P.910 (1996), Mtodos de evaluacin

30、 subjetiva de la calidad vdeopara aplicaciones multimedios.12 Recomendacin CCITT G.722 (1988), Codificacin de audio de 7 kHz dentro de 64 kbit/s.13 Recomendacin CCITT G.711 (1988), Modulacin por impulsos codificados (MIC) defrecuencias vocales.14 Recomendacin CCITT G.728 (1992), Codificacin de seale

31、s vocales a 16 kbit/s utilizandoprediccin lineal con excitacin por cdigo de bajo retardo.15 Recomendacin UIT-T G.114 (1996), Tiempo de transmisin en un sentido.16 Recomendacin UIT-R BS.775-1 (1993), Sistema de sonido estereofnico multicanal con ysin acompaamiento de imagen.17 Publicacin 60651 de la

32、CEI (1979), Sound level meters.18 Recomendacin UIT-T P.931 (1998), Retardo de las comunicaciones multimedios,sincronizacin y medicin de la velocidad de tramas.3 Trminos y definicionesEn esta Recomendacin se definen los trminos siguientes.3.1 referencia explcita (referencia fuente): Condicin utilizad

33、a por los evaluadores comoreferencia para expresar su opinin, cuando se emplea el mtodo DCR. Esta referencia se visualizaprimero dentro de cada par de secuencias. Por lo general, el formato de la referencia explcita es elutilizado a la entrada de los cdecs sometidos a prueba (por ejemplo: Recomendac

34、inUIT-R BT.601, CIF, QCIF, SIF, etc.). En el cuerpo de esta Recomendacin, se omitirn los trminos“explcito“ y “fuente“ siempre que en el contexto est claro el significado de “referencia“.3.2 gamma: La relacin entre la luminancia de la pantalla y la tensin de la seal de entrada noes lineal, con la ten

35、sin elevada a un exponente gamma. Para compensar esta no linealidad, se aplicageneralmente a la cmara un factor de correccin que es una funcin inversa de gamma. Elcoeficiente gamma repercute tambin en la reproduccin de los colores.3.3 pruebas de optimizacin: Pruebas subjetivas que generalmente se ll

36、evan a cabo durante laelaboracin o la normalizacin de un nuevo algoritmo o sistema. El objetivo de estas pruebas esevaluar la calidad de funcionamiento de nuevos elementos a fin de optimizar los algoritmos o lossistemas sometidos a estudio.3.4 pruebas de calificacin: Pruebas subjetivas que generalme

37、nte se efectan para comparar lacalidad de funcionamiento de sistemas o equipos comerciales. Estas pruebas se deben de llevar acabo en condiciones de prueba que sean lo ms representativas posible de las condiciones reales deutilizacin.3.5 condiciones de referencia: Condiciones simuladas aadidas a las

38、 condiciones de pruebapara afianzar las evaluaciones procedentes de diferentes experimentos.3.6 fiabilidad de una prueba subjetiva:a) fiabilidad intraindividuo (“en el mismo sujeto“), se refiere a la concordancia entrecalificaciones repetidas de un determinado sujeto con la misma condicin de prueba;

39、b) fiabilidad entre individuos (“entre sujetos“), se refiere a la concordancia entre calificacionesde diferentes sujetos con la misma condicin de prueba.Recomendacin P.911 (12/98) 33.7 reiteracin: Repeticin de la misma condicin de circuito (con el mismo material original)para el mismo sujeto.3.8 inf

40、ormacin de percepcin espacial (SI): Medida que generalmente indica el grado dedetalle espacial de una imagen. Usualmente es mayor en escenas espacialmente ms complejas. Estainformacin no constituye una medida de la entropa ni est asociada con la informacin definida enla teora de comunicacin. La info

41、rmacin de percepcin espacial, SI, se basa en el filtro Sobel.Primero se filtra cada trama vdeo (plano de luminancia) en un momento n (Fn) con el filtro SobelSobel (Fn). A continuacin se calcula la desviacin tpica de los pxels (stdspace) de cada tramafiltrada con el filtro Sobel. Esta operacin se rep

42、ite para cada trama de la secuencia de vdeo y da porresultado una serie temporal de informacin espacial de la escena. Se elige el valor mximo de laserie temporal (mxtime) como representacin del contenido de informacin espacial de la escena.Este proceso se puede representar en forma de ecuacin como s

43、igue:SI = mxtimestdspaceSobel (Fn)3.9 informacin de percepcin temporal (TI): Medida que generalmente indica la cantidad decambios temporales de una secuencia de vdeo. Usualmente es mayor en secuencias de altavelocidad. Esta informacin no constituye una medida de la entropa ni est asociada con lainfo

44、rmacin definida en la teora de comunicacin.La informacin de percepcin temporal, TI, se calcula como el valor mximo en el tiempo (mxtime)de la desviacin tpica en el espacio (stdspace) de Mn(i,j) en todas las i y j.TI = mxtimestdspaceMn(i,j)donde Mn(i,j) es la diferencia entre los valores de pxels en

45、la misma ubicacin en la trama, peropertenecientes a dos tramas sucesivas, es decir:Mn(i,j) = Fn(i,j) Fn1(i,j)donde Fn(i,j) es el pxel de la i-sima fila y j-sima columna de la n-sima trama en el tiempo.3.10 transparencia (fidelidad): Concepto que describe la calidad de funcionamiento de un cdeco un s

46、istema en relacin con un sistema de transmisin ideal sin ninguna degradacin.Se pueden definir dos tipos de transparencia:El primer tipo describe el grado de ajuste de la seal procesada a la seal de entrada, o seal ideal,utilizando un criterio matemtico de distancia. Si no existen diferencias (es dec

47、ir, distancia = 0), elsistema es totalmente transparente. El segundo tipo describe el grado de ajuste de la seal procesadaa la seal de entrada, o seal ideal, para un observador humano. Si no se perciben diferencias bajoninguna condicin experimental, el sistema se considera perceptivamente transparen

48、te. Se utiliza eltrmino transparente sin referencia explcita a criterio alguno en el caso de sistemas que seanperceptivamente transparentes.3.11 validez de una prueba subjetiva: Concordancia entre el valor medio de las calificacionesobtenidas en una prueba y el valor verdadero que se pretende medir con la prueba.4 AbreviaturasEn esta Recomendacin se utilizan las siguientes siglas.ACR ndices por categoras absolutas (absolute category rating)CCD Dispositivo de acoplamiento de cargas (charge coupled device)CI Inter